(57)【要約】  撮影装置による撮影画像を利用して物体の数を計測する場合に、物体の計数の精度を高めることができる技術を提供するために、情報処理装置１は、検知部２と、計数部３とを備える。検知部２は、計測対象の物体が撮影されている撮影画像から計測対象の物体における予め定められた特徴を持つ特徴部位を検知する。計数部３は、撮影画像において検知部２が検知した特徴部位の数を計測対象の物体の数として計測する。
2018061928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測対象の物体が撮影されている撮影画像から前記計測対象の物体における予め定められた特徴を持つ特徴部位を検知する検知手段と、
前記撮影画像における検知した前記特徴部位の数を前記計測対象の物体の数として計測する計数手段と
を備える情報処理装置。
【請求項２】
撮影範囲の一部が互いにオーバーラップしている複数の前記撮影画像から計測した前記特徴部位の数の合計値を前記計測対象の物体の数として計測する機能をさらに持つ前記計数手段を備えると共に、
前記複数の撮影画像から計数された計測対象の物体の数を、前記オーバーラップしている撮影範囲に基づいて補正する補正手段をさらに備えている請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記検知手段は、前記計測対象の物体における撮影条件が異なる前記特徴部位の複数の画像を利用して、前記撮影画像から前記特徴部位を検知する請求項１又は請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
計測対象の物体が存在している撮影空間を撮影する撮影装置と、
前記撮影装置による撮影画像に基づいて、前記撮影空間内における計測対象の物体の数を計測する情報処理装置と
を備え、
前記情報処理装置は、
前記計測対象の物体が撮影されている撮影画像から前記計測対象の物体における予め定めた特徴を持つ特徴部位を検知する検知手段と、
前記撮影画像における検知した前記特徴部位の数を前記計測対象の物体の数として計測する計数手段と
を備える計数システム。
【請求項５】
複数の撮影装置が備えられ、これら撮影装置は、予め定められた撮影空間内における高さ方向に互いに間隔を介して配設される請求項４に記載の計数システム。
【請求項６】
前記撮影空間における同じ高さ位置に複数の前記撮影装置が配設されている請求項５に記載の計数システム。
【請求項７】
前記複数の撮影装置は、それぞれ、撮影範囲が他の前記撮影装置の撮影範囲にオーバーラップするように配設されており、
前記情報処理装置は、前記撮影装置の撮影画像から計数された計測対象の物体の数を、前記オーバーラップしている撮影範囲領域に基づいて補正する補正手段をさらに備えている請求項６に記載の計数システム。
【請求項８】
計測対象の物体が撮影されている撮影画像から前記計測対象の物体における予め定められた特徴を持つ特徴部位を検知し、
前記撮影画像における検知した前記特徴部位の数を前記計測対象の物体の数として計測する計数方法。
【請求項９】
計測対象の物体が撮影されている撮影画像から前記計測対象の物体における予め定められた特徴を持つ特徴部位を検知する処理と、
前記撮影画像における検知した前記特徴部位の数を前記計測対象の物体の数として計測する処理と
をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムを記憶するプログラム記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影装置を利用して物体の数を計測する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
魚の養殖技術の向上のために、養殖している魚の成長を観測することが行われている。特許文献１には、魚の観測に関わる技術が開示されている。この特許文献１における技術では、水槽の上方側（あるいは底側）と横側から撮影された魚の背側（あるいは腹側）の撮影画像と、頭側の正面の撮影画像とに基づいて、魚の頭、胴体、尾ひれ等の部位の形状や大きさが部位毎に推定される。その魚の部位毎の形状や大きさの推定は、各部位毎に与えられている複数のテンプレート画像を利用して行われる。すなわち、各部位毎の撮影画像がそれぞれ各部位毎のテンプレート画像に照合され、撮影画像に合うテンプレート画像中の魚の部位における大きさ等の既知の情報に基づいて、魚の各部位毎の大きさ等が推定される。【０００３】
特許文献２には、水中の魚を動画カメラと静止画カメラによって撮影し、撮影された動画および静止画に基づいて、魚影を検知する技術が開示されている。また、特許文献２には、動画から得られた魚影の１つの軌跡に対して出現回数を１回とするというように、撮影動画に出現する出現回数を魚種毎に計数する構成が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２５０３８２号公報
【特許文献２】特開２０１３−２０１７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２には、魚影の軌跡を計数する構成が示されている。この構成では、例えば、動画において、魚が別の魚の陰となる等の原因によって魚影の軌跡が一旦途切れ、再び、登場した場合には同じ魚であるにも拘わらず別の魚影の軌跡となるので、出現回数は２回となる。つまり、特許文献２に表されている構成により計数される魚影の数はその軌跡であり、魚の数とは異なる虞があり、特許文献２の構成では、魚の数の計数精度の向上は難しい。【０００６】
本発明は上記課題を解決するために考え出された。すなわち、本発明の主な目的は、撮影装置による撮影画像を利用して物体の数を計測する場合に、物体の計数の精度を高めることができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の情報処理装置は、
計測対象の物体が撮影されている撮影画像から前記計測対象の物体における予め定められた特徴を持つ特徴部位を検知する検知部と、
前記撮影画像における検知した前記特徴部位の数を前記計測対象の物体の数として計測する計数部とを備える。【０００８】
本発明の計数システムは、
計測対象の物体が存在している撮影空間を撮影する撮影装置と、
前記撮影装置による撮影画像に基づいて、前記撮影空間内における計測対象の物体の数を計測する情報処理装置と
を備え、
前記情報処理装置は、
前記計測対象の物体が撮影されている撮影画像から前記計測対象の物体における予め定めた特徴を持つ特徴部位を検知する検知部と、
前記撮影画像における検知した前記特徴部位の数を前記計測対象の物体の数として計測する計数部とを備える。【０００９】
本発明の計数方法は、
計測対象の物体が撮影されている撮影画像から前記計測対象の物体における予め定められた特徴を持つ特徴部位を検知し、
前記撮影画像における検知した前記特徴部位の数を前記計測対象の物体の数として計測する。【００１０】
本発明のプログラム記憶媒体は、
計測対象の物体が撮影されている撮影画像から前記計測対象の物体における予め定められた特徴を持つ特徴部位を検知する処理と、
前記撮影画像における検知した前記特徴部位の数を前記計測対象の物体の数として計測する処理と
をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムを記憶する。【００１１】
なお、本発明の上記主な目的は、本発明の情報処理装置に対応する本発明の計数方法によっても達成される。また、本発明の上記主な目的は、本発明の情報処理装置、本発明の計数方法に対応するコンピュータプログラムおよびそれを記憶するプログラム記憶媒体によっても達成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、撮影装置による撮影画像を利用して物体の数を計測する場合に、物体の計数の精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る第１実施形態の情報処理装置の構成を簡略化して表すブロック図である。
【図２】第１実施形態の情報処理装置を備えた計数システムの構成を簡略化して表すブロック図である。
【図３】本発明に係る第２実施形態の計数システムの構成を簡略化して表すブロック図である。
【図４】第２実施形態における撮影装置であるカメラの配設形態を説明する図である。
【図５】第２実施形態におけるカメラを生簀に投入した状態の一例を説明する図である。
【図６】第２実施形態におけるカメラの撮影範囲の一例を表す図である。
【図７】第２実施形態におけるカメラによる撮影画像の一例を表す図である。
【図８】第２実施形態における検知部が検知処理で利用する参考データの一例を表す図である。
【図９】図８に続いて、第２実施形態における検知部が検知処理で利用する参考データの一例を表す図である。
【図１０】第２実施形態における検知部の検知処理を説明する図である。
【図１１】第２実施形態における制御装置の計数に係る動作例を表すフローチャートである。
【図１２】本発明に係る第３実施形態におけるカメラの配設形態を説明する図である。
【図１３】第３実施形態におけるカメラの撮影範囲の一例を表す図である。
【図１４】第３実施形態における検知部が検知処理で利用する参考データの一例を表す図である。
【図１５】図１４に続いて、第３実施形態における検知部が検知処理で利用する参考データの一例を表す図である。
【図１６】別の参考データの一例を表す図である。
【図１７】図１６に続いて、別の参考データの一例を表す図である。
【図１８】本発明に係る第４実施形態におけるカメラの配設形態を説明する図である。
【図１９】第４実施形態におけるカメラの撮影範囲の一例を表す図である。
【図２０】第４実施形態における制御装置の機能構成を説明する図である。
【図２１】カメラの配設形態のその他の実施形態を表す図である。
【図２２】図２１のように配設されたカメラの撮影範囲の一例を表す図である。
【図２３】カメラの配設形態のさらに別の実施形態を表す図である。
【図２４】図２３のように配設されたカメラを生簀に投入した状態の一例を説明する図である。
【図２５】図２４のように配設されたカメラの撮影範囲の一例を表す図である。
【図２６】参考データのさらに別の例を表す図である。
【図２７】図２６に続いて、参考データのさらに別の例を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明に係る実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１５】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明に係る第１実施形態の情報処理装置の構成を簡略化して表すブロック図である。第１実施形態の情報処理装置１は、図２に表されるように、撮影装置６と共に、計数システム５を構成する。撮影装置６は、計測対象の物体が存在している撮影空間を撮影する状態に配設されている。
【００１６】
情報処理装置１は、機能部として、検知部２と、計数部３とを備える。検知部２は、計測対象の物体が撮影されている撮影画像から計測対象の物体における予め定められた特徴を持つ特徴部位を検知する機能を備える。計数部３は、撮影画像において検知部２が検知した特徴部位の数を計測対象の物体の数として計測する機能を備える。
【００１７】
第１実施形態の情報処理装置１は、撮影画像において、計測対象の物体における特徴部位を検知し、当該検知した特徴部位の数を計測対象の物体の数として計測するので、簡単な構成で、物体の計数の精度を高めることができる。
【００１８】
＜第２実施形態＞
以下に、本発明に係る第２実施形態を説明する。
【００１９】
図３は、本発明に係る第２実施形態の計数システムの構成を簡略化して表すブロック図である。第２実施形態における計数システム１０は、計測対象の物体である生簀内の魚の数を計測するシステムである。この計数システム１０は、撮影装置であるカメラ１１と、情報処理装置１２とを備えている。
【００２０】
カメラ１１は、防水機能を持ち、図５に表されるように、魚２６が養殖されている生簀２５内に配設される。第２実施形態では、カメラ１１は、水底に近い位置に配設されている。また、生簀２５の水面に平行な断面におけるカメラ１１の位置については、ほぼ中央となっている。このような位置に配置されるカメラ１１のレンズの向きは、水面を向く向き（上向き）となっている。また、カメラ１１は、図６に表されるような撮影範囲（視野）を持っている。つまり、カメラ１１の撮影範囲は、生簀２５の大きさを考慮し、生簀２５の側面側も撮影できる範囲となっている。
【００２１】
カメラ１１を水中に配設する手法は特に限定されないが、その一例を次に述べる。すなわち、カメラ１１は、それぞれ、図４に表されるような支持部材である金属板２０に、レンズの向きが上向き（金属板２０の基板面の上方側を向く向き）となるように支持固定される。カメラ１１が支持固定される金属板２０は、線条材である複数（４本）のロープ２１により浮体であるブイ２２に接続されている。また、各ロープ２１におけるブイ２２の反対側の端部側は錘２３に接続されている。
【００２２】
このような構成を持つカメラ１１の配設構造体が水中（生簀２５）に投入されることにより、ブイ２２は水面に浮き、錘２３は水底側に沈み、これにより、金属板２０は、ロープ２１によって水中に吊下げられている形態となる。また、錘２３が金属板２０（換言すればカメラ１１）の配設位置が大きく変動してしまうことを防止する。このように、金属板２０とロープ２１とブイ２２と錘２３によってカメラ１１を水中に配設する手法は、構造が簡易であり、また、コンパクト化および軽量化が容易である。このことから、カメラ１１を別の生簀２５に移動させることが容易となる。
【００２３】
このように水中に配設されるカメラ１１は、生簀２５内の魚２６を腹側から撮影することになる。例えば、カメラ１１による撮影画像中の魚２６は、図７のイメージ図に表されるような像となる。
【００２４】
なお、カメラ１１は、動画を撮影する機能を備えている撮影装置であるが、動画撮影機能を持たずに例えば静止画を設定の時間間隔毎に断続的に撮影する撮影装置をカメラ１１として採用してもよい。また、カメラ１１のキャリブレーションは、生簀２５の環境や計測対象の魚の種類等を考慮した適宜なキャリブレーション手法によって行われる。ここでは、そのキャリブレーション手法の説明は省略する。
【００２５】
さらに、カメラ１１による撮影を開始する手法および撮影を停止する手法は、カメラ１１の性能や生簀２５の環境などを考慮した適宜な手法が採用される。例えば、魚の観測者が、カメラ１１を生簀２５に進入させる前に手動により撮影を開始させ、また、カメラ１１を生簀２５から退出させた後に手動により撮影を停止させる。また、カメラ１１が無線通信あるいは有線通信の機能を備えている場合には、撮影開始と撮影停止を制御する情報を送信できる操作装置と、カメラ１１とを接続する。そして、観測者による操作装置の操作により、水中のカメラ１１の撮影開始と撮影停止が制御されてもよい。
【００２６】
上述したようなカメラ１１により撮影された撮影画像は、有線通信あるいは無線通信によって情報処理装置１２に取り込まれてもよいし、可搬型記憶媒体に格納された後に当該可搬型記憶媒体から情報処理装置１２に取り込まれてもよい。
【００２７】
情報処理装置１２は、図３に表されるように、概略すると、制御装置１３と、記憶装置１４とを備えている。また、情報処理装置１２は、例えば観測者（計測者）の操作により情報を情報処理装置１２に入力する入力装置（例えば、キーボードやマウス）１６と、情報を表示する表示装置１７に接続されている。さらに、情報処理装置１２は、当該情報処理装置１２とは別体の外付けの記憶装置１５に接続されていてもよい。
【００２８】
記憶装置１４は、各種データやコンピュータプログラム（以下、プログラムとも記す）を記憶する機能を有し、例えば、ハードディスク装置や半導体メモリ等の記憶媒体により実現される。情報処理装置１２に備えられる記憶装置１４は一つには限定されず、複数種の記憶装置が情報処理装置１２に備えられていてもよく、この場合には、複数の記憶装置を総称して記憶装置１４と記す。また、記憶装置１５も、記憶装置１４と同様に、各種データやコンピュータプログラムを記憶する機能を有し、例えば、ハードディスク装置や半導体メモリ等の記憶媒体により実現される。なお、情報処理装置１２が記憶装置１５に接続されている場合には、記憶装置１５には適宜な情報が格納される。また、この場合には、情報処理装置１２は、適宜、記憶装置１５に情報を書き込む処理および読み出す処理を実行するが、以下の説明では、記憶装置１５に関する説明を省略する。
【００２９】
第２実施形態では、記憶装置１４には、カメラ１１による撮影画像が、撮影したカメラを表す情報や、撮影時間の情報などの撮影状況に関わる情報と関連付けられた状態で格納される。
【００３０】
制御装置１３は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成される。制御装置１３は、例えばＣＰＵが記憶装置１４に格納されているコンピュータプログラムを実行することにより、次のような機能を有することができる。すなわち、制御装置１３は、機能部として、検知部３０と、計数部３１と、表示制御部３２とを備えている。
【００３１】
表示制御部３２は、表示装置１７の表示動作を制御する機能を備えている。例えば、表示制御部３２は、入力装置１６から、カメラ１１の撮影画像を再生する要求を受け取った場合に、記憶装置１４から要求に応じたカメラ１１の撮影画像を読み出し当該撮影画像を表示装置１７に表示する。
【００３２】
検知部３０は、例えば、カメラ１１の撮影画像の再生中に、観測者の入力装置１６の操作によって魚の数を計測する要求が入力されたことを検知すると、次のような処理を実行する機能を備えている。すなわち、検知部３０は、カメラ１１による撮影画像において、計測対象の物体である魚における予め定められた特徴を持つ特徴部位を検知する機能を備えている。第２実施形態では、魚の頭が特徴部位として設定されている。カメラ１１の撮影画像から特徴部位である魚の頭を検知する手法には様々な手法があり、ここでは、情報処理装置１２の処理能力等を考慮した適宜な手法が採用されるが、その一例を挙げると、次のような手法がある。
【００３３】
例えば、計測対象となる種類の魚の頭について、図８および図９に表されるような、魚の向きやカメラ１１からの距離等が異なる複数の参考データ（参考部位画像）が記憶装置１４に格納されている。なお、図８および図９における参考データは、魚の腹側から見た魚の頭の画像である。これら参考データは、計測対象となる種類の魚が撮影されている多数の撮影画像から、頭の特徴部位が撮影されている領域の画像が教師データ（教師画像）として抽出され、当該教師データを利用した機械学習により作成される。
【００３４】
検知部３０は、記憶装置１４から読み出した特徴部位（魚の頭）の参考データを利用して、次のように、撮影画像における特徴部位を検知する。例えば、検知部３０は、図１０に表されるような撮影画像４６の左上端から予め定められた形状および大きさを持つ調査画像範囲を右上端に向けて移動させながら、設定の間隔毎に調査画像範囲が位置している部分の画像と、参考データとを比較する。そして、検知部３０は、調査画像範囲内の画像と参考データとのマッチ度（類似度）を例えばテンプレートマッチング手法で利用される手法により判定する。検知部３０は、マッチ度が閾値（例えば９０％）以上である場合に、その画像は特徴部位を表していると検知する。
【００３５】
検知部３０は、調査画像範囲を右上端まで移動させると、撮影画像４６における左上端よりも設定間隔下げた位置から調査画像範囲を右側に移動させながら、上記同様に、設定間隔毎にマッチ度を判定していく。
【００３６】
検知部３０は、このように撮影画像において調査画像範囲をスキャン（走査）しながら参考データと調査画像範囲内の画像とのマッチ度を判定することにより、カメラ１１による撮影画像において計測対象の物体（魚）の特徴部位（頭）を検知する。図１０の例では、撮影画像４６において検知された特徴部位が枠４８により表されている。例えば、このような検知部３０による検知結果は、表示制御部３２によって表示装置１７に表示される。
【００３７】
計数部３１は、カメラ１１による撮影画像において検知部３０により検知された特徴部位の数を計測対象の物体（魚）の数として計測する機能を備えている。また、計数部３１は、そのように計数した計測対象の物体の数の情報を、計測した撮影画像の情報（例えば撮影画像の識別情報）に関連付けた状態で記憶装置１４に格納する機能を備えている。
【００３８】
なお、計数部３１は、特徴部位の数を計数した後に、その計数値を補正する機能を備えていてもよい。例えば、別の魚の陰に隠れたために撮影画像に映らなかった等の原因により計数部３１により計数されない魚が有ると想定される。このような計数されない魚の数と、計数部３１により計数される魚の数との関係が例えば観測やシミュレーションにより求められ、当該関係データが補正用データとして記憶装置１４に格納される。計数部３１は、特徴部位の数を計数した後に、当該計数値を、その補正用データにより補正し、補正後の値を計測対象の物体の数として算出してもよい。
【００３９】
第２実施形態の計数システム１０は上記のように構成されている。次に、第２実施形態における情報処理装置１２の計数処理の一例を図１１のフローチャートに基づいて説明する。
【００４０】
例えば、情報処理装置１２の検知部３０は、観測者による入力装置１６の操作により、計測対象の物体を計数する要求が入力されたことを検知すると（ステップＳ１０１）、カメラ１１による撮影画像を記憶装置１４から取得する。そして、検知部３０は、取得したカメラ１１による撮影画像において、記憶装置１４に格納されている参考データを利用して、計測対象の物体における特徴部位を検知する（ステップＳ１０２）。その後、計数部３１が、検知部３０により検知された撮影画像における特徴部位の数を計測する（ステップＳ１０３）。そして、計数部３１は、例えば、計測した物体の数を表示制御部３２によって表示装置１７に表示させる。情報処理装置１２は、このような処理により、撮影画像から計測対象の物体の数を計測し、出力することができる。
【００４１】
第２実施形態の計数システム１０は、情報処理装置１２の検知部３０および計数部３１によって、撮影画像において計測対象の物体の特徴部位を検知し、特徴部位の数を計測対象の物体の数として計測する機能を備えている。これにより、情報処理装置１２は、簡単な構成で、物体の計数の精度を高めることができる。
【００４２】
＜第３実施形態＞
以下に、本発明に係る第３実施形態を説明する。なお、第３実施形態の説明において、第２実施形態における計数システムを構成する構成部分と同様な構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００４３】
第３実施形態における計数システム１０は、撮影装置であるカメラ１１の配設形態が第２実施形態と異なり、それ以外は、第２実施形態の計数システム１０とほぼ同様な構成を備えている。
【００４４】
すなわち、図１２は、第３実施形態におけるカメラ１１の配設形態を模式的に表す斜視図である。つまり、カメラ１１は、レンズの向きが支持部材である金属板２０の基板面に平行となるような横向きで金属板２０に固定されている。換言すれば、カメラ１１は、水中（生簀２５）に投入された状態で、水面に平行となるような横向きとなるように配設される。また、水中におけるカメラ１１の深さ位置（高さ位置）は、水底と水面との間の中間部となる位置である。さらに、カメラ１１は、生簀２５の周縁部に配置される。図１３は、生簀２５を上方側から見た場合におけるカメラ１１の撮影範囲と生簀２５との関係を表す図である。
【００４５】
カメラ１１は、上記のように配設されることにより、生簀２５内の魚を横側から撮影することになる。このため、情報処理装置１２における検知部３０が検知処理で利用する参考データは、図１４および図１５に表されるような横側から見た魚の頭のサンプル画像である。
【００４６】
第３実施形態の計数システム１０においても、第２実施形態と同様に、撮影画像から計測対象の物体の特徴部位を検知し、当該特徴部位の数を計測対象の物体の数として算出するので、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４７】
なお、第３実施形態では、計測対象の物体の特徴部位として魚の頭が例に挙げられている。これに代えて、例えば、計測対象の物体の特徴部位は、魚の尾であってもよい。この場合には、検知部３０が検知処理で利用する参考データは、例えば、図１６および図１７に表されるような横側から見た魚の尾のサンプル画像となる。
【００４８】
＜第４実施形態＞
以下に、本発明に係る第４実施形態を説明する。なお、第４実施形態の説明において、第２や第３の実施形態における計数システムを構成する構成部分と同様な構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００４９】
第４実施形態における計数システム１０は、撮影装置であるカメラの配設形態が第２や第３の実施形態と異なり、それ以外は、第２あるいは第３の実施形態の計数システム１０とほぼ同様な構成を備えている。
【００５０】
すなわち、図１８は、第４実施形態におけるカメラの配設形態を模式的に表す図である。第４実施形態の計数システム１０は、複数（図１８の例では２台）の撮影装置であるカメラ１１，４０を備えている。カメラ１１，４０は、魚２６が養殖されている生簀２５内に投入された状態において、深さ方向（高さ方向）に間隔を介して配設される。第４実施形態では、カメラ１１，４０の深さ方向の位置については、カメラ１１は、水底に近い位置に配設され、カメラ４０は、水底と水面とのほぼ中間部に配設されている。また、生簀２５の水面に平行な断面におけるカメラ１１，４０の位置については、ほぼ中央となっている。このような位置に配置されるカメラ１１，４０のレンズの向きは、水面を向く向き（上向き）となっている。また、カメラ１１，４０の撮影範囲（視野）は生簀２５の大きさを考慮し、生簀２５の側面側も撮影できる範囲となっている。このように配設されるカメラ１１，４０の撮影画像は、第２実施形態と同様に、生簀２５内の魚２６を腹側から撮影することになる。
【００５１】
カメラ１１，４０を水中に配設する手法も、第２実施形態で述べた手法と同様の手法を採用することができる。つまり、カメラ１１，４０は、金属板２０とロープ２１とブイ２２と錘２３を利用する配設形態でもって、水中に配設される。なお、カメラ１１，４０を水中に配設する手法は、ロープ２１を利用する手法に限定されず、例えば、ロープ２１に代えて棒状部材が用いられる手法であってもよい。
【００５２】
第４実施形態では、複数台のカメラ１１，４０が配設されることにより、各カメラ１１，４０による撮影画像が得られる。このことにより、情報処理装置１２における検知部３０と計数部３１は、それぞれ、得られる複数の撮影画像のそれぞれについて、処理を実行する。そして、計数部３１は、カメラ１１，４０による撮影画像から計測された物体の数を合計し、合計値を測定対象の物体の数として算出する。
【００５３】
なお、情報処理装置１２は、同時に撮影されたカメラ１１の撮影画像とカメラ４０の撮影画像とを用いる。このことを考慮し、同時に撮影されたカメラ１１による撮影画像とカメラ４０による撮影画像とを得やすくするために、撮影中に、時間合わせ（同期）に用いる目印となる変化をもカメラ１１，４０に共通に撮影させることが好ましい。例えば、同期に用いる目印として、自動制御あるいは観測者の手動によって短時間発光する光を利用することとし、カメラ１１，４０がその光を撮影するようにしてもよい。あるいは、同期に用いる目印としての音を画像と共にカメラ１１，４０が取り込むようにしてもよい。あるいは、カメラ１１，４０が内蔵している時計の時間合わせをしておき、カメラ１１，４０は内蔵の時計の時間情報を撮影画像に関連付けてもよい。このように、カメラ１１，４０の撮影画像に同期に用いる情報が含まれる、あるいは、関連付けられることにより、カメラ１１，４０の撮影画像の同期を行うことが容易となる。
【００５４】
ところで、第４実施形態では、カメラ１１，４０は、深さ方向に間隔を介して配置され、かつ、それらレンズの向きは同じ方向を向いている（上向きである）。このため、カメラ１１の撮影範囲は、図１９における斜線領域Ｗのような、カメラ４０の撮影範囲とオーバーラップする領域がある。このため、カメラ１１による撮影画像から計数部３１が計数する計測対象の物体（魚）の数には、カメラ４０による撮影画像において計数部３１が計数する計測対象の物体（魚）の数が含まれてしまうことが想定される。このことを考慮し、第４実施形態では、計数部３１により計数された計測対象の物体の数を補正する機能が備えられている。すなわち、図２０に表されるように、制御装置１３は、第２や第３の実施形態の構成に加えて、補正部３４を備えている。なお、図２０は、制御装置１３において、検知部３０と表示制御部３２の図示が省略されている。
【００５５】
補正部３４は、カメラ１１，４０におけるオーバーラップしている撮影範囲領域において計数部３１により重複して計数されると想定される計測対象の物体の数に基づいて、計数部３１により計数された計測対象の物体の数を補正する機能を備えている。
【００５６】
例えば、カメラ１１による撮影画像から計数部３１が計数する計測対象の物体の数のうち、カメラ４０による撮影画像においても計数部３１が計数すると考えられる計測対象の物体の数の割合がどの程度になるかを観測者等が予め求める。その求められた割合のデータが間引き率（例えば、０．５（５０％））として記憶装置１４に格納される。なお、間引き率を求める手法には様々な手法が考えられる。例えば、実験に基づいた観測者の経験に基づいて観測者が間引き率を定める。あるいは、予め撮影されたカメラ１１，４０による撮影画像を教師データとして利用した機械学習によって得られたサンプル画像（例えば魚の動きの動画）に基づいて、間引き率が算出されてもよい。あるいは、撮影環境に応じた前記間引き率が算出されてもよい。このように、間引き率を求める手法には様々な手法があり、適宜な手法により間引き率が求められる。
【００５７】
補正部３４は、カメラ１１による撮影画像において計数部３１により計数された計測対象の物体の数に、記憶装置１４に格納されている間引き率を乗算することにより、補正数を算出する。そして、補正部３４は、計数部３１により計測対象の物体の数として計数された数から、算出した補正数を差し引くことにより、計数部３１により計数された計測対象の物体の数を補正する。補正部３４は、そのように補正した補正後の計測対象の物体の数の情報を記憶装置１４に格納する機能を備えている。また、補正部３４は、補正後の計測対象の物体の数を表示制御部３２によって表示装置１７に表示させる機能をさらに備えている。
【００５８】
第４実施形態の計数システム１０では、複数のカメラ１１，４０が深さ方向に配設されている。このため、次のような効果を得ることができる。例えば、カメラ１１から離れているために、カメラ１１による撮影画像においては不明瞭である物体があるとする。この場合に、その物体がカメラ１１よりも近い位置のカメラ４０により撮影されることによって、カメラ４０による撮影画像では、カメラ１１による撮影画像よりも、その物体の画像の明瞭化を図ることができる。このように計測対象の物体における画像の明瞭化を図ることができることにより、情報処理装置１２は、撮影画像を利用する計数の機能によって計測対象の物体の計測精度を高めることができる。
【００５９】
また、第４実施形態では、複数のカメラ１１，４０の撮影画像を利用することに起因して、重複して計測されてしまう物体があるが、情報処理装置１２は、補正部３４によって、そのような重複した物体の数を補正できる。このため、情報処理装置１２は、複数のカメラ１１，４０の撮影画像を利用することに因る不具合の発生を防止できる。
【００６０】
＜第５実施形態＞
以下に、本発明に係る第５実施形態を説明する。なお、第５実施形態の説明において、第２〜第４の実施形態における計数システムを構成する構成部分と同様な構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００６１】
第５実施形態における計数システム１０は、撮影装置であるカメラの配設形態が第４実施形態と異なり、それ以外は、第４実施形態の計数システム１０とほぼ同様な構成を備えている。
【００６２】
すなわち、図２１は、第５実施形態におけるカメラ５０の配設形態を模式的に表す斜視図である。図２２は、図２１の上方側から見たカメラ５０の配設形態を表すモデル図である。第５実施形態では、水中（生簀２５）においてカメラ５０が配設される位置は、水底に近い深さ位置Ｄｔと、水面に近い位置Ｄｂと、それら位置Ｄｂ，Ｄｔ間の間隔をほぼ等間隔に分ける位置Ｄｍ１，Ｄｍ２とである。また、カメラ５０が配設される各深さ位置（高さ位置）において、カメラ５０は４台ずつ配設される。深さ位置毎の４台のカメラ５０は、図２２に表されるように、水面に沿う互いに異なる四方向にそれぞれ向いて配設されている。図２１に表されるような複数のカメラ５０は、第４実施形態と同様に、生簀２５の中央部に配置される。
【００６３】
第５実施形態における情報処理装置１２では、検知部３０は、各カメラ５０の撮影画像において計測対象の物体（魚）の特徴部位（頭）を検知する。第５実施形態では、カメラ５０は、計測対象の物体である魚を横側から撮影するので、検知部３０が特徴部位の検知処理で利用する参考データは、例えば、図１４および図１５に表されるような横側から見た魚の頭のサンプル画像である。
【００６４】
計数部３１は、各カメラ５０の撮影画像において検知された特徴部位の数を計測し、各撮影画像における計測数を合計し、当該合計値を計測対象の物体の数として算出する。第５実施形態では、水平方向に隣り合っているカメラ５０におけるオーバーラップする撮影範囲は、例えば、図２２における領域Ｗとなる。また、高さ方向に隣り合っているカメラ５０の撮影範囲についても、オーバーラップする撮影範囲領域がある。補正部３４は、そのようなオーバーラップする撮影範囲領域において重複して計測される計測対象の物体の数を考慮して、計数部３１により算出された計測対象の物体の数を補正する。
【００６５】
第５実施形態の計数システム１０は、第４実施形態に比べて、カメラ５０の配設数をより増加したことにより、計測対象の物体の計数精度をより高めることができる。
【００６６】
＜その他の実施形態＞
なお、本発明は第１〜第５の実施形態に限定されることなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、第４と第５の実施形態では、複数のカメラ５０が生簀２５の中央部に配置されている。これに代えて、例えば、図２４に表されるように、複数のカメラ５０は生簀２５の周縁部（図２４の例では角部）に配置されてもよい。この場合には、例えば、図２３に表されるように、互いに異なる各深さ位置に１台ずつカメラ５０が配設されている。図２５は、図２４におけるカメラ５０と生簀２５との関係を水面側から見たモデル図である。図２５に表されているように、各深さ位置のカメラ５０のレンズの向きは生簀２５の中央部を向く横向きの同方向となっている。なお、図２４，２５に表されるように生簀２５の周縁部にカメラ５０が配置される場合において、カメラ５０の視野によっては、各深さ位置に複数ずつカメラ５０が配設されてもよい。
【００６７】
このようにカメラ５０が配設される場合には、カメラ５０の撮影画像は、第５実施形態と同様に、生簀２５内の魚２６を横側から撮影することになる。
【００６８】
また、第４実施形態では、カメラ１１，４０は図１８に表されているように二段に配設され、第５実施形態ではカメラ５０は図２１に表されているように四段に配設されている。これに代えて、カメラを複数段に配設する場合の段数は、魚の数を計数する目的とする深さ範囲によっては三段や五段以上であってもよい。
【００６９】
さらに、第２〜第５の実施形態の構成に加えて、情報処理装置１２の検知部３０が検知処理を開始する前などの適宜なタイミングで、撮影画像における水の濁りを軽減する画像処理や、水の揺らぎに因る魚体の歪みを補正する画像処理が行われてもよい。また、撮影画像を物体の水深や明るさ等の撮影条件を考慮して補正する画像処理が行われてもよい。このように、情報処理装置１２が、撮影環境を考慮して撮影画像を画像処理（画像補正）することにより、計測対象の物体の計数精度をより高めることができる。また、情報処理装置１２は、そのように画像補正された撮影画像を利用することにより、参考データの数を少なくできるという効果を得ることができる。
【００７０】
さらに、第２と第３の実施形態では、情報処理装置１２における検知部３０は、計測対象の物体の特徴部位として魚の頭を検知している。これに代えて、例えば、検知部３０は、魚の側面部分を検知してもよい。この場合には、検知部３０が検知処理で利用する参考データは、例えば、図２６および図２７に表されるような魚の側面部分のサンプル画像となる。
【００７１】
さらに、検知部３０が利用する図１４〜図１７に表される参考データは一例であって、検知部３０が利用する参考データは、さらに多くの参考データが含まれていてもよい。例えば、魚の頭あるいは尾の参考データとして、図２７における見切りデータ（つまり、検知した部分の一部が撮影範囲から外れてしまっている画像データ）のようなデータが検知対象外のデータが含まれていてもよい。また、図２７に表されるような魚のくねりを考慮した魚の尾のくねりを表すデータが参考データとして含まれていてもよい。
【００７２】
さらに、第２〜第５の実施形態では、計測対象の物体として魚を例にして説明しているが、第２〜第５の実施形態で説明した構成を持つ計数システム１０は、他の物体の計数にも適用可能である。
【００７３】
以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。
【００７４】
この出願は、２０１６年９月３０日に出願された日本出願特願２０１６−１９４２７１を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００７５】
１，１２  情報処理装置
２，３０  検知部
３，３１  計数部
５，１０  計数システム
６  撮影装置
１１，４０，５０  カメラ
【図１】
2018061928.tif 000003
【図２】
2018061928.tif 000004
【図３】
2018061928.tif 000005
【図４】
2018061928.tif 000006
【図５】
2018061928.tif 000007
【図６】
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【図７】
2018061928.tif 000009
【図８】
2018061928.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年3月12日(2019.3.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測対象の物体が撮影されている撮影画像から前記計測対象の物体における予め定められた特徴を持つ特徴部位を検知する検知手段と、
前記撮影画像における検知した前記特徴部位の数を前記計測対象の物体の数として計測する計数手段と
を備える情報処理装置。
【請求項２】
撮影範囲の一部が互いにオーバーラップしている複数の前記撮影画像から計測した前記特徴部位の数の合計値を前記計測対象の物体の数として計測する機能をさらに持つ前記計数手段を備えると共に、
前記複数の撮影画像から計数された計測対象の物体の数を、前記オーバーラップしている撮影範囲に基づいて補正する補正手段をさらに備えている請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記検知手段は、前記計測対象の物体における撮影条件が異なる前記特徴部位の複数の画像を利用して、前記撮影画像から前記特徴部位を検知する請求項１又は請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
計測対象の物体が存在している撮影空間を撮影する撮影装置と、
前記撮影装置による撮影画像に基づいて、前記撮影空間内における計測対象の物体の数を計測する情報処理装置と
を備え、
前記情報処理装置は、
前記計測対象の物体が撮影されている撮影画像から前記計測対象の物体における予め定めた特徴を持つ特徴部位を検知する検知手段と、
前記撮影画像における検知した前記特徴部位の数を前記計測対象の物体の数として計測する計数手段と
を備える計数システム。
【請求項５】
複数の撮影装置が備えられ、これら撮影装置は、予め定められた撮影空間内における高さ方向に互いに間隔を介して配設される請求項４に記載の計数システム。
【請求項６】
前記撮影空間における同じ高さ位置に複数の前記撮影装置が配設されている請求項５に記載の計数システム。
【請求項７】
前記複数の撮影装置は、それぞれ、撮影範囲が他の前記撮影装置の撮影範囲にオーバーラップするように配設されており、
前記情報処理装置は、前記撮影装置の撮影画像から計数された計測対象の物体の数を、前記オーバーラップしている撮影範囲領域に基づいて補正する補正手段をさらに備えている請求項６に記載の計数システム。
【請求項８】
計測対象の物体が撮影されている撮影画像から前記計測対象の物体における予め定められた特徴を持つ特徴部位を検知し、
前記撮影画像における検知した前記特徴部位の数を前記計測対象の物体の数として計測する計数方法。
【請求項９】
計測対象の物体が撮影されている撮影画像から前記計測対象の物体における予め定められた特徴を持つ特徴部位を検知する処理と、
前記撮影画像における検知した前記特徴部位の数を前記計測対象の物体の数として計測する処理と
をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。
【国際調査報告】
2018061928.tif 000030
2018061928.tif 000031
2018061928.tif 000032
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